JPS61113190A - 光学情報記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する分野の説明〕 本発明はメモリ性光学セラミクスを用いた光感度の高い
光学記憶媒体に低駆動電圧でかつ高密度での記憶を可能
とする記録方法に関するものである０ 〔従来の技術の説明〕 従来よ、り　ＰＬＺＴを代表とするメモリ性光学セラミ
クスを用いた光学記憶媒体が知られている。これは、透
明なメモリ性光学セラミクスがある閾値以上の電圧（電
界）の印加によって屈折率を変化させて光散乱の激しい
モードになる性質を利用したもので、記録・消去が任意
にできまた記憶保持電力が不要になるなどの利点を有す
る。このメモリ性光学セラミクスの動作原理等の詳細に
ついては、例えば熊田明生著「ＰＬＺＴセラミクス」（
エレクトロニク・セラミクス、／？７Ｑ６．７合併号。

Ｐｊ７〜Ｐ６３）に示されているので説明を省略する。

メモリ性光学セラミクスを用いた光学記憶媒体には透過
形と反射形があシ、以下ではメモリ性光学セラミクスと
してメモリ性ＰＬＺＴ　（以下、略してＰＬＺＴと呼ぶ
−を用いた反射形の光学記憶媒体を例にと夛説明する。

光学記憶媒体の基本的な断面構成を図３に示す。

図中、／は光学記憶媒体である。光学記憶媒体／は電極
／　、２．　　ＰＩ、ＺＴ　／　Ｊ、　発電導層／４ｔ
、透明電極／ｊ、透明保護層／６より構成され、それぞ
れ図３に示すような順序で積層されている。また、電極
／−には直流電源Ｅの負極が接続され、さらに直＃、電
源Ｅの正極はスイッチＳＷを介して透明電極／Ｓに接続
されている。

図３に示す光学記憶媒体／への従来の光学情報の記録方
法はつぎのように行なわれる。まず、スイッチ８Ｗｔ−
ＯＮとして、透明電極／ｊと電極／２の間に゛電圧Ｅを
印加する。ここで、電圧Ｅは透明電極／ｊと電極／λの
間に印加した場合にはＰＬＺＴ／３の屈折率を変化させ
ず、一方ＰＬＺＴ　／　、３の表面と電極／コの間に印
加した場合にはＰＬＺＴ　／　Ｊが光散乱状態となるよ
うな電界を生じるように設定される。ついでこのバイア
ス電位を印加した状態で光学記憶媒体／の表面よシ光学
情報である光パターンλを照射すると、光電導層／グの
光パターンλの照射領域が導電状態となるため、この領
域の光電導層／グ中を電流が流れ、Ｐｒ、ＺＴ　／　ｊ
の表面に＋キャリアー〇が蓄積してＰＬＺＴ　／　Ｊ表
面と電極／２との間の電界がこの間に直接電圧Ｅを印加
したのと同様になる。このため、光パターンλの照射領
域に対応するＰＬＺＴ　／　Ｊの電界がＰＬＺＴ／３の
光散乱状態を生ずる電界の閾値以上となシ、その領域３
が光散乱状態に変化する。そして、光パターンコの照射
と電圧Ｅの印加を停止しても、ＰＬＺＴ　／　Ｊの光照
射領域の光散乱状態の変化は保持されるので、光パター
ンコの情報をメモリ領域３として記録できる。記録され
た情報は光がＰＬＺＴ、／３のメモリ領域３で散乱され
ることによって光２学記憶媒体／の表面から確認できる
。また、記録した情報の消去は記録時に印加する電圧よ
シ高い電圧を印加する方法、交流電圧を印加する方法、
高温にする方法などによって行表われる。

以上述べたように、光学記憶媒体への従来の光学情報記
録方法はＰ　ＬＺＴの厚さ方向くバイアス電位を印加し
た状態で光学情報である光パターンを照射して記録する
方法であったのでつぎのような欠点があった。

まず、記憶密度を支配する分解能が高くできないことで
ある。即ち、従来の記録方法ではバイアス電位をＰ　Ｌ
ＺＴの厚さ方向に印加し、Ｐ　ＬＺＴの光散乱状態を厚
さ全てに渡って（メモリ領域３）変化させていたので、
記憶密度を支配する分解能はＰＬＺＴの厚さで限定され
る。そして、Ｐ　ＬＺＴは炉で焼結した後カットし、さ
らに研磨して作成するので、／θθμｍ程度の厚さが製
造限界である。

このため、分解能はこのＰ［、ＺＴの厚さによって制限
されるので、さらに高密度にすることができなかっ７”
Ｃ。

□　つぎ罠、高いバイアス電位が必要になることである
。即ち、従来の記録方法ではＰＬＺＴの厚さ方向に印加
したバイアス電圧によってＰＬＺＴの厚さ分食部を光散
乱状態に変化させるように電界を生じさせていたので、
Ｖ、／θ０ｖのバイアス電圧を必要とし、電源の大形化
、操作性の低下等を招いていた。

さらに、バイアス電位（電圧Ｅ）の設定幅が小さいため
、記録条件が不安定になシやすい欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明はこれらの欠点を解決するため、バイアス電位を
印加した状態で一様な光によシ全面露光し、その後逆電
位のバイアスを印加して光学記憶媒体に光情報を書き込
むようにしたもので、以下図面について詳細に説明する
。

〔発明の構成および作用の説明〕

第１図および第２図は本発明の詳細な説明する図であっ
て、図中、反射形の光学記憶媒体／の基本的な構成は第
３図と同じである。光学記憶媒体／の構成をさらに具体
的に説明すると、透明のメモリ性ＰＬＺＴ　／　Ｊは例
えば厚さ／θθ〜Ｓθθμｍ程度の薄い平板であシ、こ
のＰＬＺＴ　／　３の表面には例えば光を導ＰＶＯ２の
塗布膜あるいはアモルファスシリコンよシなる光電導層
／ＩＩが積層され、さらにＰＬＺＴ　／　３の裏面と光
電導、’Ｆｆ　／　４ｔの表面とにはそれぞれ例えばＩ
ｎｔＯｓ　８ｎＯｓ固溶体のスパッタ膜（ＩＴＯ膜と呼
ばれるｉよシなる電極／コ、透明電極／Ｓが積層されて
基本的々構成を形成している０そして、これらの積層体
は例えば硬質塩化ビニルのようなプラスチック板あるい
は金属板よシなる基板／／の上に積層され、また透明電
極／Ｓの表面は例えば透明プラスチックスよシなる透明
保護層／Ａで覆われている。尚、電極／２は反射形の場
合には必ずしも透明性を必要としないので、金属等の導
電体とするかあるいは導電性の基板／／と共通化するこ
ともできる。

つぎに、本発明による光学記憶媒体ｌへの光学情報の記
録方法を作用とともに説明する０本発明の記録方法はλ
つの過程によって実施される。

く第１過程〉 第７図に示すように透明電極／ｊと電極／コとの間にＰ
ＬＺＴ　／　、３の光散乱状態を生ずる電界の閾値以下
の電圧Ｅ！を透明電極／ｊが正電位となるように印加す
る。このバイアス電位を印加した状態で、光学記憶媒体
／の表面すなわち透明保護層／６の上から一様な光グを
照射し全面露光する０この光りの照射によって、光電導
層／Ｑが導電状態となるため、透明電極／ｊの正電荷は
光電導層／グを移動し、ＰＬＺＴ　／　Ｊと光電導層／
ｌＩの境界に一様に＋キャリア、２／として蓄積される
。

ついで、光グの照射と電圧栴の印加を停止しても、上記
したＰＬＺＴ　／　Ｊと光電導層／グの境界に蓄積され
た＋キャリアλ／は保持された状態にあるＯ ＜ｇ−過程〉 第１過程の終了した状態で、第２図に示すように、透明
電極／ｊと電極／λとの間に電圧ａｍを透明電極／ｊが
負電位となるように印加する。この負のバイアス電位を
印加した状態で、光学記憶媒体／の表面から光パターン
５による光学情報を照射する。この光パターン！の照射
によシ、その照射領域の光電導層／ＩＩだけが導電状態
となるため、透明電極／ｊの負電荷が光電導層／ダを移
動しＰＬＺＴ　／　Ｊと光電導層／グの境界に到達し、
核照射領域の第１過程で蓄積されていた＋キャリアコノ
を中和し、更に該照射領域の上記境界に一キャリア２−
が蓄積される。この結果、ＰＬＺＴ　／　Ｊには第１過
糧で＃積された前記照射領域周辺の＋キャリア２／と第
一過程で光パターンｊの照射領域に対応して蓄積された
ーキャリア、２−との間に、第２図に示すような電気力
線６が発生し、この電気力線乙によってＰＬＺＴ　／　
ｊに光散乱状態を生じる閾値を越えた電界が発生するの
で、ＰＬＺＴ　／　Ｊの該当領域（メモリ領域）７は光
散乱状態に変化する。この後、光パターンｊの照射と負
のバイアス電位の印加を停止しても、光情報ｊに対応す
るメモリ領域７の光散乱状態は保持される。このため、
光がこのメモリ領域７によって散乱されるので光学記憶
媒体／の表面から目視確認することができる０ここで、
電圧Ｅ、は、第１過程で印加する電圧Ｅｌとの和、即ち
電圧（Ｅ、　＋ｌＢ！ｌ　）によってＰＬＺＴ／Ｊ中に
生ずる電気力線乙による電界がＰＬＺＴ　／　３の光散
乱状態を生ずる電界の閾値よシ大きくなるように設定さ
れる。

尚、メモリ領域７として記録された光学情報の消去は従
来と同様の消去方法によって実施できる。

本発明の光学情報記録方法は上述したような一つの過程
によって行なわれるので、つぎのような２つの大きな利
点がある。

第１に、バイアス電位として印加する電圧を数ボルトま
でに低減できることである０即ち、ＰＬＺＴの厚さは前
述したように／θθμｍ程度が製造限界である。そして
、ＰＬＺＴの光散乱状態を生じる電界の閾値は約／θ”
　Ｖ　７ｍであるから、従来の記録方法では７００７以
上のバイアス電位が必要であった。これに対して、本発
明の記録方法では光パターンの照射径を約７θμｍとす
ると、第７過程のバイアス電位（Ｅｌ）が＋ｊｖ１第λ
過程の負のバイアス電位（Ｅ３）が−ｊＶで光学情報を
書き込むことができる。このように、本発明の記録方法
ではバイアス電位を大幅に低減して光学記憶媒体への光
学情報の記録ができる。また、バイアス電位の設定幅が
大きくなるので、電圧設定が容易になる。

第一に、記憶密度を大幅に高密度化できることである。

即ち、第３図に示す従来の記録方法では、ＰＬＺＴの厚
さが１００μｍ程度のため、記憶の密度もそのオーダが
限界であった。これに対して、本発明の記録方法では、
ＰＬＺＴの表面の正・負キャリアの電荷による電界によ
って光散乱状態を発生するようにしているため、ＰＬＺ
Ｔの厚さとは無関係になシ、記録密度の厚さによる制限
は取シ除くでは製造可能であるため、記憶密度をこの粒
子寸法のオーダまで高めることができる。このよりに、
本発明の記録方法では、記憶密度を大幅に高密度化して
記録できる０ 以上の実施例では、光学記憶媒体のメモリ性光学セラミ
クスとしてメモリ性Ｐ　ＬＺＴを用いた場合について説
明したが、メモリ性ＰＬＺＴとしてはＰＬＺＴ　−７４
／７θ／３θを用いるのが一般的である。また、メモリ
性光学セラミクスとして、チタン酸バリウム等の他のセ
ラミクスを用いても、本発明の記録方法を適用できる。

また１本発明の記録方法では、第１過程と第２過程とで
印加するバイアス電位の極性が逆になればよいので、上
述した第１図、第２図の実施例で説明した電圧Ｅ１と電
圧Ｅ、との極性をそれぞれ逆にしてもよいことは明らか
である。

さらに、第１図、第一図の実施例では反射形の構成につ
いて説明したが、電極／λを透明にし、基板／／を除去
するなどした透過形の構成にも本発明の記録方法を適用
できることは明らかである。

さらに、第１図、第２図の実施例では、メモリ領域を光
散乱状態にして光情報を書き込むようにしたが、本発明
の記録方法は第１過程でＰＬＺＴ全体を光散乱状態にし
、第２過程で光情報をＰＬＺＴの透明領域として書き込
むようにする場合にも適用できる。

〔効果の説明〕

以上説明したように、本発明の光学記憶媒体への光学情
報記録方法はバイアス電位を印加した状態で一様な光照
射によシ全面露光を行なった後に、逆極性のバイアス電
位を印加して光学情報を書き込むようにしたので、バイ
アス電位として印加する電圧を低減でき、かつ光学情報
の記録（書き込み）密度を高くできるという利点がある
０さらに、バイアス電位の設定が容易となシ、安定な記
録を実現できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第一図は本発明の光学記憶媒体への光学情報記
録方法を説明する図であって、第、１図は１ＩＩＥｌ過
程を、ｗ４λ図は第一過程をそれぞれ説明する図であシ
、第３図は従来の光学情報記録方法を説明する図である
。 ／・・・光学記憶媒体、ｌ・・・一様な光、ｊ・・・光
パターン（光学情報）、６・・・電気力線、７−・・メ
モリ領域、／／・・・基板、／、２・・・電極、／３・
・・メモリ性光学セラミクス（ＰＬＺＴ　）、ｉ　ｔｔ
・・・光電導層、／ｊ・・・透明電極、１６・・・透明
保獲層。 指定代理人 ！＠／＠ 囁２図 浮３区 ５ＷＶと

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電極とメモリ性光学セラミクスと光電導層と透明電極の
   順で積層した積層体を有する光学記憶媒体の光学情報記
   録方法において、前記透明電極にバイアス電位を印加し
   た状態で全面露光し、その後前記バイアス電位と逆極性
   のバイアス電位を前記透明電極に印加した状態で光学情
   報を書き込むようにしたことを特徴とする光学情報記録
   方法。